Os métodos de deposição são técnicas utilizadas para criar camadas finas ou espessas de uma substância numa superfície sólida.
Estas camadas, conhecidas como revestimentos, podem alterar significativamente as propriedades da superfície do substrato, consoante a aplicação.
A espessura destas camadas pode variar entre um único átomo (nanómetros) e vários milímetros, dependendo do método e do material utilizado.
Os métodos de deposição podem ser classificados em dois tipos: físicos e químicos.
10 técnicas principais explicadas
1. Métodos de deposição física
Estes métodos não envolvem reacções químicas e baseiam-se principalmente em processos termodinâmicos ou mecânicos para produzir películas finas.
Normalmente, requerem ambientes de baixa pressão para obter resultados exactos.
Exemplos de técnicas de deposição física:
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Técnicas de evaporação:
- Evaporação térmica a vácuo: Envolve o aquecimento do material até ao seu ponto de evaporação no vácuo.
- Evaporação por feixe de electrões: Utiliza um feixe de electrões para aquecer o material.
- Evaporação por feixe de laser: Utiliza um laser para evaporar o material.
- Evaporação por arco elétrico: Utiliza um arco elétrico para vaporizar o material.
- Epitaxia de feixe molecular: Um método preciso para depositar camadas únicas de átomos.
- Evaporação por revestimento de iões: Combina a evaporação com bombardeamento de iões para melhorar a adesão e a densidade.
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Técnicas de pulverização catódica:
- Sputtering de corrente direta: Utiliza uma corrente direta para eliminar átomos de um material alvo.
- Sputtering por radiofrequência: Utiliza radiofrequência para ionizar gases e pulverizar o material alvo.
2. Métodos de deposição química
Estes métodos envolvem reacções químicas e são utilizados para depositar materiais num substrato.
Os exemplos incluem:
- Técnica Sol-Gel: Envolve a formação de uma rede inorgânica a partir de uma solução química.
- Deposição por banho químico: Os materiais são depositados a partir de um banho de solução química.
- Pirólise por pulverização: Envolve a pulverização de uma solução que se decompõe com o aquecimento.
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Galvanização:
- Deposição por galvanoplastia: Utiliza uma corrente eléctrica para depositar uma camada fina de metal.
- Deposição sem eletrólise: Envolve a redução química sem a necessidade de uma corrente eléctrica.
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Deposição de vapor químico (CVD):
- CVD de baixa pressão: Realizada a pressões reduzidas para melhorar a uniformidade da película.
- CVD com Plasma: Utiliza plasma para aumentar as taxas de reação química.
- Deposição em camada atómica (ALD): Um processo auto-limitado que deposita monocamadas de material.
3. Processos híbridos de deposição em vácuo
Estes processos envolvem a combinação de duas ou mais técnicas de deposição, como a deposição por pulverização catódica de um metal com CVD de carbono enriquecido com plasma, para criar revestimentos complexos com propriedades específicas.
4. Equipamento para deposição em vácuo
O equipamento utilizado nos processos de deposição inclui a câmara de deposição, os suportes para segurar as peças a revestir e um sistema de bombagem de vácuo para remover os gases e vapores da câmara.
São utilizados vários tipos de fontes de deposição, dependendo dos materiais e das propriedades desejadas da película, tais como fontes de deposição por feixe de iões, cátodos de pulverização catódica por magnetrão e evaporadores térmicos ou de feixe de electrões.
Em resumo, a escolha do método de deposição depende de vários factores, incluindo a função da película desejada, a sua espessura, pureza, microestrutura e a taxa de deposição necessária.
Cada método tem as suas aplicações e vantagens específicas, tornando-os adequados a uma vasta gama de necessidades tecnológicas e industriais.
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